环节二： 新课讲授：（65分钟）
主 要 教 学 内 容
本节重点：1．锰、硅、硫、磷等常存杂质元素对钢性能的 影响；2．钢的分类、牌号、性能和用途；3．合金元素对 铁碳合金状态图、钢加热和冷却时组织转变、回火转变的 影响；
本节难点：合金结构钢牌号标注规定。 授课方法及教学目标：本节采用讲授法，配以多媒体进行
生铁 WC>2.11%
1、按化学。
合金钢是指为了提高钢的 性能，在碳钢基础上有意 加入一定量合金元素所获 得的铁基合金。
钢
碳素钢 （碳钢）
合金钢
低碳钢 中碳钢 高碳钢 低合金钢 中合金钢 高合金钢
含碳量 ＜0.25% 合金总量
0.25%~0.6%
课程地位
机械类专业基础课，为后续学习机电、模具等专业课提供知识准备。
课程用途
使学生在了解机械工程中各零部件的热处理、加工方法的基础上，培养学生解 决实际问题的能力及动手能力。
一 知识目标
教
学 目
掌握材料的牌号、性能、用途
标
二、 能力目标
教
学
能够识别金属材料的牌
目
号，了解材料性能
标
理论知识的实际应用
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
《金属工艺学》 说课 第二第章七金章属工材业料用的钢性能
教材分析 教学方法 学习方法 教学过程 教学效果
教 材分析
（一）课程的地位
热处理的重要性
质量万分比。 例如：08钢，表示平均含碳量0.08%；
20钢，表示平均含碳量0.20%； 45钢，表示平均含碳量0.45%。 优质碳素结构钢按含锰量的不同分为普通含锰量（ 0.35%~0.8%）和较高含锰量（0.7%~1.2%）两组。 对较高含锰量的一组，其牌号数字后面应附加 “Mn”以示与普通含锰量的区别，如15 Mn，20 Mn 等。
金属的结 构与结晶
合金相结 构与相图
铁碳合金
理论
钢的热处理
选材：工业用钢的选定 铸造
Click to add Ti锻tle压 Click to add Ti焊tle接 Click to add Ti车tle削
实践
教 材分析
课程教材
《金属工艺学》 主 编：卞洪元； 出版社：北京理工大学出版社； 版 本：2013年9月第2版。
特殊性能钢
除了要求力学性能 之外，还要求具有 其它一些特殊性能。 如不锈钢、耐热钢、 耐磨钢、低温用钢 等。
4、按金相组织分类
按平衡组织分
按正火组织分
亚共析钢 共析钢
珠光体钢 贝氏体钢 马氏体钢
按冷却时 是否发生相变
铁素体钢
过共析钢
奥氏体钢
奥氏体钢
5、按冶炼方法分类
按冶炼设备分
按脱氧程度分
平炉钢
第二部分XXX为钢的屈服强度值（单位MPa）,为最低值； 第三部分X是质量等级符号，分为A、B、C、D四级，B级质量 优于A级； 第四部分X是脱氧方法符号，有F、b、Z、TZ四种。其中F代表 沸腾钢，b代表半镇静钢，Z代表镇静钢，TZ代表特殊镇静钢。 （Z和TZ的符号可以省略不标。）
普通碳素结构钢的性能及用途：
二)目的: 消除应力;降低硬度;细化晶 粒;均匀成分;为最终热处理 作好组织准备。
三) 种类
完全退火
退火
扩散退火 球化退火
去应力退火
钢的正火
一)定义: 把零件加温到临界温度Accm或Ac3 以上 30～50℃,保温一段时间,然后在空气中冷却。
二)目的: 消除应力;调整硬度;细化晶粒;均匀成分 ;为最终热处理作好组织准备。
钢的淬火
一)定义: 把零件加温到Ac3或Ac1以上 30 ～ 50℃,保温一段时间,然 后快速冷却 ( 水冷 )。
二)目的: 为了获得马氏体组织,提高钢 的硬度和耐磨性。
钢的回火
一)定义: 把淬火后的零件重新加温到 A1线以下某个温度,保温一段 时间,然后冷却到窒温。
二)目的: 消除淬火应力,降低脆性;稳定 工件尺寸;调整淬火零件的力 学性能。
一.钢在热处理时的冷却方式
温 度
保温
临界温度
热 加
连续冷却
等温冷却
时间
热处理的分类
热处理
普通 热处理
表面 热处理
退火;正火; 淬火;回火;
感应加 热淬火
表面淬火
火焰加 热淬火
化 学 渗碳; 渗氮; 热处理 碳氮共渗;
钢的退火 一)定义: 把零件加温到临界温度以上
某一温度,保温一段时间,然后 随炉冷却。
> 0.6%
＜ 5%
5%-10% > 10%
2、按钢的质量（品质）等级分类
3、按钢的用途分类
钢
结构钢
主要用于制造各种 机械零件和工程结 构件，其碳的质量 分数一般都小于 0.7%。此类钢常用 于制造齿轮、轴、 螺母、弹簧等机械 零件，也用于制作 桥梁、船舶、建筑 等工程构件。
工具钢
主要用于制造各种 工具，如模具、刃 具、量具等，其碳 的质量分数一般都 大于0.7%。
这类钢冶炼容易、工艺性好、价廉，而 且在力学性能上也能满足一般工程结构及普 通机器零件的要求，所以应用很广。 一般情 况下，在热轧状态使用，不再进行热处理。
➢
制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于
桥梁、建筑等钢结构，也可制造普通的铆钉
、螺钉、螺母、垫圈、地脚螺栓、轴套、销
轴等等。
【优质碳素结构钢】 其牌号用两位数字表示。这两位数字是钢平均含碳
环节一： 导入新课：（问题导入10分钟）
在上一节中我们介绍了热处理中的退火、正火、退火、回火，知道了 两把火的定义、作用、地位等，我们生活、工业等方面用的钢材究竟是什 么组成，性能如何，让我们继续往下学习吧！
各种元素与钢材的 性能、用途等之间 存在着怎么样的关 系？
教学过程
复习：简要回顾上节内容。（10分钟左右）
转炉钢
电炉钢
沸腾钢
半镇静钢
镇静钢
脱氧不充分
脱氧充分
• 例如：Q235-AF 用Q+数字 表示牌号，表示屈服强 度最低值为235 MPa，质量等级为A级的沸腾钢。
（二）钢材的编号及命名
（1）碳素结构钢 方法一：GB700-88规定的表示方法为：QXXX-X X 其中第一部分Q是“屈服点”的汉语拼音第一个字母大写；
辅助教学。通过归纳、思考、应用知识的过程，使学生在 了解本节内容的基础上，为后面的学习、实践奠定基础。
一、钢的分类与编号
(一）钢的分类
工业纯铁 WC≤0.0218%
铁碳合金
钢
＜ 0.0218% WC≤2.11%
亚共析钢WC在0.0218%-0.77% 共析钢WC=0.77% 过共析钢WC在0.77%-2.11%